单选题
有一只电阻为0.15Ω和最大量程为lA的电流表,如并联一个0.05Ω的小电阻,则这只电流表的量程将扩大为( )。
A
3A
B
4A
C
6A
D
2A
答案解析
正确答案:B
解析:
这是一道关于电流表改装(扩大量程)的物理计算题。我们需要利用并联电路的分流原理来求解。
### 1. 明确已知条件
* 电流表内阻:$R_g = 0.15 \, \Omega$
* 电流表满偏电流(原量程):$I_g = 1 \, \text{A}$
* 并联电阻(分流电阻):$R_p = 0.05 \, \Omega$
### 2. 物理原理分析
当给电流表并联一个电阻时,总电流 $I$ 分为两部分:
1. 流过电流表的电流 $I_g$。
2. 流过并联电阻的电流 $I_p$。
根据并联电路电压相等的特点,电流表两端的电压 $U_g$ 等于并联电阻两端的电压 $U_p$。
即:
$$ U_g = U_p $$
$$ I_g \cdot R_g = I_p \cdot R_p $$
改装后的总电流量程 $I$ 为两者之和:
$$ I = I_g + I_p $$
### 3. 计算步骤
**第一步:计算电流表满偏时的电压**
$$ U_g = I_g \times R_g = 1 \, \text{A} \times 0.15 \, \Omega = 0.15 \, \text{V} $$
**第二步:计算流过并联电阻的电流 $I_p$**
因为并联,所以 $U_p = U_g = 0.15 \, \text{V}$。
$$ I_p = \frac{U_p}{R_p} = \frac{0.15 \, \text{V}}{0.05 \, \Omega} = 3 \, \text{A} $$
**第三步:计算扩大后的总电流量程 $I$**
$$ I = I_g + I_p = 1 \, \text{A} + 3 \, \text{A} = 4 \, \text{A} $$
### 4. 另一种快速算法(倍数法)
扩大量程的倍数 $n$ 可以通过内阻与分流电阻的比值关系得出:
$$ n = \frac{R_g}{R_p} + 1 $$
$$ n = \frac{0.15}{0.05} + 1 = 3 + 1 = 4 $$
所以新量程是原量程的 4 倍:
$$ I = 4 \times I_g = 4 \times 1 \, \text{A} = 4 \, \text{A} $$
### 5. 结论
这只电流表的量程将扩大为 **4A**。
对应选项:**B**
相关知识点:
电流表并联电阻扩量程
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